嵌入式实时操作系统μC/OS在C51平台上的移植及应用

摘要

随着现代计算机技术的迅速发展，嵌入式操作系统以其简洁、高效等优点扮演了越来越重要的角色。嵌入式产品已经成为信息产业的主流，被广泛应用于移动计算设备、网络设备、工控设备、信息家电、汽车电子、娱乐设备、仪器仪表等领域。 依据经济成本考虑，本项目没有去购买昂贵的商业RTOS（实时操作系统），而是选择了源代码公开、体积小且可裁剪移植性好的μC/OS-Ⅱ，选择C51微处理器为应用平台，根据实际项目要求把μC/OS-μ移植到C51单片机上。移植的过程主要集中在三个文件的重新编写上：一个头文件OS_CPU.H、一个C代码文件OS_CPU_C.C和一个汇编文件OS_CPU_A.ASM文件。还针对C51的小内存所做的优化，对可重入问题的进行了分析与解决，基本达到应用的需要。最后以μC/OS-μ实时内核为基础，把它应用于智能验钞机系统，运用了三大检伪手段（磁性检测、荧光检测和宽度检测），实现了智能验钞机启停监测、按键监控、信息处理、数据输出和参数设置等多任务的设计目的。基于μC/OS-Ⅱ内核的程序，进行多任务的分配和调用，构建智能验钞机的软件构架，结合外部中断服务程序，具体的完成项目中软件应用的部分，形成了一个具有实际意义的嵌入式系统应用软件。 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ具有多任务处理等特点，将其应用到实际项目智能验钞机上，使用可剥夺性的实时内核，对验钞时所有时间要求苛刻的事件都得到了尽可能快捷、有效的处理。且移植过程使用C语言开发，简化了程序的设计过程，降低了开发难度，提高了开发效率、可维护性和可移植性。但还存在一些不足和需要改进和地方。文章最后对这些方面做了阐述，提出了改进思路和方法，为下一步的工作提供了有意义的参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1嵌入式操作系统简介

1.2国内外嵌入式操作系统的发展与现状

1.3课题的背景与意义

1.4本文的主要工作及内容安排

第二章嵌入实时操作系统μC/OS-Ⅱ内核解析

2.1 μC/OS-Ⅱ软件体系结构

2.2 μC/OS-Ⅱ实时内核

2.2.1任务调度

2.2.2时钟和中断

2.2.3内存管理

2.2.4资源管理

第三章μC/OS-Ⅱ在C51系统上的移植

3.1 Keil C简介

3.2 MCU运行环境

3.3移植的实现

3.3.1 OS_CPU.H文件的修改

3.3.2 OS_CPU_C.C文件修改

3.3.3 OS_CPU_A.ASM文件修改

3.4可重入问题的分析与解决

3.5系统优化

3.5.1任务

3.5.2消息队列

第四章智能验钞机多任务实时系统应用软件的开发

4.1项目背景

4.2项目分析

4.2.1宽度检测

4.2.2磁性检测

4.2.3荧光检测

4.3系统实现

4.3.1接口/驱动层

4.3.2操作系统层

4.3.3应用层

4.3.4 嵌入式系统的调试

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1项目完成结果

5.2开发的难点

5.2存在问题

5.3嵌入式系统展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果